中文
CO2 inkubators rada kondensātu, vai relatīvais mitrums ir pārāk augsts?
Kad šūnu kultivēšanai mēs izmantojam CO2 inkubatoru, sakarā ar atšķirību pievienotā šķidruma daudzumā un kultūras ciklā, mums ir atšķirīgas prasības inkubatora relatīvajam mitrumam.
Eksperimentiem, kas izmanto 96 iedobju šūnu kultūras plāksnes ar garu kultūras ciklu, jo neliels šķidruma daudzums, kas pievienots vienai akai, pastāv risks, ka kultūras šķīdums izžūst, ja tas ilgu laiku iztvaiko 37 ℃.
Lielāks inkubatora relatīvais mitrums, piemēram, lai sasniegtu vairāk nekā 90%, var efektīvi samazināt šķidruma iztvaikošanu, tomēr ir radusies jauna problēma, daudzi šūnu kultūras eksperimentālisti ir atklājuši, ka inkubatoram ir viegli iegūt kondensātu augstā mitruma apstākļos, kondensātu veidošanos, ja nav nekontrolēta, uzkrāj vairāk, un vairāk šūnu kultūrā ir noteikts risks, kas riskē, inficēts.
Tātad, vai inkubatorā ir kondensācijas ģenerēšana, jo relatīvais mitrums ir pārāk augsts?
Pirmkārt, mums ir jāsaprot relatīvā mitruma jēdziens,relatīvais mitrums (relatīvais mitrums, RH)ir faktiskais ūdens tvaiku saturs gaisā un ūdens tvaiku satura procentuālais daudzums piesātinājumā tajā pašā temperatūrā. Izteikts formulā:
.png)
Relatīvā mitruma procentuālais daudzums atspoguļo ūdens tvaiku satura attiecību gaisā pret maksimālo iespējamo saturu.
Konkrēti:
* 0% RH:Gaisā nav ūdens tvaiku.
* 100% RH:Gaiss ir piesātināts ar ūdens tvaikiem un nevar turēt vairāk ūdens tvaiku, un notiks kondensāts.
* 50% RH:Norāda, ka pašreizējais ūdens tvaiku daudzums gaisā ir puse no piesātināto ūdens tvaiku daudzuma šajā temperatūrā. Ja temperatūra ir 37 ° C, tad piesātinātā ūdens tvaika spiediens ir aptuveni 6,27 kPa. Tāpēc ūdens tvaika spiediens pie 50% relatīvā mitruma ir aptuveni 3,135 kPa.
Piesātināts ūdens tvaika spiediensir spiediens, ko tvaiki rada gāzes fāzē, kad šķidrs ūdens un tā tvaiki ir dinamiskā līdzsvarā noteiktā temperatūrā.
Konkrēti, kad ūdens tvaiki un šķidrs ūdens pastāv līdzās slēgtā sistēmā (piemēram, labi slēgts radobio CO2 inkubators), ūdens molekulas turpinās mainīties no šķidrā stāvokļa uz gāzveida stāvokli (iztvaikošana) laika gaitā, bet arī gāzveida ūdens molekulas turpinās mainīties uz šķidro stāvokli (kondensācija).
Noteiktā brīdī iztvaikošanas un kondensācijas ātrumi ir vienādi, un tvaika spiediens tajā brīdī ir piesātinātā ūdens tvaika spiediens. To raksturo
1. Dinamiskais līdzsvars:Kad ūdens un ūdens tvaiki pastāv līdzās slēgtai sistēmai, iztvaikojot un kondensāciju, lai sasniegtu līdzsvaru, ūdens tvaiku spiediens sistēmā vairs nemainās, šobrīd spiediens ir piesātināts ūdens tvaika spiediens.
2. atkarība no temperatūras:Piesātinātā ūdens tvaika spiediens mainās ar temperatūru. Kad temperatūra paaugstinās, ūdens molekulu kinētiskā enerģija palielinās, vairāk ūdens molekulu var izkļūt uz gāzes fāzi, tāpēc palielinās piesātinātā ūdens tvaika spiediens. Un otrādi, kad temperatūra pazeminās, piesātinātā ūdens tvaika spiediens samazinās.
3. raksturlielumi:Piesātinātais ūdens spiediens ir tīri materiāla raksturlielums, tas nav atkarīgs no šķidruma daudzuma, tikai ar temperatūru.
Parastā formula, ko izmanto piesātinātā ūdens tvaika spiediena aprēķināšanai, ir Antuāna vienādojums:
Ūdens Antuāna konstantei ir atšķirīgas vērtības dažādiem temperatūras diapazoniem. Kopīgs konstantu kopums ir:
* A = 8.07131
* B = 1730,63
* C = 233,426
Šis konstantu kopums attiecas uz temperatūras diapazonu no 1 ° C līdz 100 ° C.
Mēs varam izmantot šīs konstantes, lai aprēķinātu, ka piesātinātais ūdens spiediens 37 ° C temperatūrā ir 6,27 kPa.
Tātad, cik daudz ūdens ir gaisā 37 grādos pēc Celsija (° C) piesātināta ūdens tvaika spiediena stāvoklī?
Lai aprēķinātu piesātināto ūdens tvaiku masas saturu (absolūtais mitrums), mēs varam izmantot Clausius-Clapeyron vienādojuma formulu:
Piesātinātais ūdens tvaika spiediens: 37 ° C temperatūrā piesātinātā ūdens tvaika spiediens ir 6,27 kPa.
Temperatūras pārvēršana kelvinā: t = 37+273,15 = 310,15 k
Aizstāšana formulā:
.png)
Aprēķina rezultāts ir aptuveni 44,6 g/m³.
37 ° C temperatūrā ūdens tvaiku saturs (absolūtais mitrums) piesātinājumā ir aptuveni 44,6 g/m³. Tas nozīmē, ka katrs gaisa kubikmetrs var turēt 44,6 gramus ūdens tvaiku.
180L CO2 inkubatorā būs tikai apmēram 8 grami ūdens tvaiku.Kad mitrināšanas panna, kā arī kultūras trauki ir piepildīti ar šķidrumiem, relatīvais mitrums var viegli sasniegt augstas vērtības, pat tuvu piesātinājuma mitruma vērtībām.
Kad relatīvais mitrums sasniedz 100%,Ūdens tvaiki sāk kondensēties. Šajā brīdī ūdens tvaiku daudzums gaisā sasniedz maksimālo vērtību, ko tas var noturēt pašreizējā temperatūrā, ti, piesātinājums. Papildu ūdens tvaiku palielināšanās vai temperatūras pazemināšanās dēļ ūdens tvaiki saskaras šķidrā ūdenī.
Kondensācija var notikt arī tad, ja relatīvais mitrums pārsniedz 95%,Bet tas ir atkarīgs no citiem faktoriem, piemēram, temperatūras, ūdens tvaiku daudzuma gaisā un virsmas temperatūras. Šie ietekmējošie faktori ir šādi:
1. Temperatūras pazemināšanās:Kad ūdens tvaiku daudzums gaisā ir tuvu piesātinājumam, jebkurš neliels temperatūras pazemināšanās vai ūdens tvaiku daudzuma palielināšanās var izraisīt kondensātu. Piemēram, temperatūras svārstības inkubatorā var izraisīt kondensāta veidošanos, tāpēc temperatūra ir stabilāka inkubatora inhibējoša ietekme uz kondensāta veidošanos.
2. Vietējā virsmas temperatūra zem rasas punkta temperatūras:Vietējā virsmas temperatūra ir zemāka par rasas punkta temperatūru, ūdens tvaiki kondensēsies ūdens pilienos uz šīm virsmām, tāpēc inkubatora temperatūras vienveidībai būs labāka veiktspēja kondensācijas kavēšanā.
3. Paaugstināti ūdens tvaiki:Piemēram, mitrināšanas panna un kultūras konteineri ar lielu šķidruma daudzumu, un inkubators ir labāk noslēgts, kad ūdens tvaiku daudzums gaisā inkubatora iekšpusē palielinājās pārsniedz tā maksimālo jaudu pašreizējā temperatūrā, pat ja temperatūra paliek nemainīga, tiks izveidota kondensācija.
Tāpēc CO2 inkubatoram ar labu temperatūras kontroli acīmredzami ir kavējoša ietekme uz kondensāta veidošanos, bet, ja relatīvais mitrums pārsniedz 95% vai pat sasniedz piesātinājumu, kondensācijas iespēja ievērojami palielināsies,Tāpēc, kad mēs kultivējam šūnas, papildus laba CO2 inkubatora izvēlei, mums jācenšas izvairīties no kondensācijas riska, ko izraisa augsta mitruma sasniegšana.
Pasta laiks: jūlijs-23-2024